Файл: Росман Л.В. Групповое управление возбуждением синхронных генераторов гидроэлектростанций.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 74
Скачиваний: 0
i. Ложный сигнал в системе автоматического распределения
Этот случай рассмотрим на примере принципиаль ной схемы ГУВ с автоматическим уравниванием 1 на грузок (рис. 5-5,а).
Получение системой уравнивания ложного сигнала эквивалентно подключению к схеме уравнивания (к вер шинам ее многолучевой звезды) дополнительной ветви, величина электродвижущей силы которой не равна сред нему напряжению э. д. с. ветвей звезды 2.
На рис. 5-6 показана соответствующая схема заме щения системы уравнивания.
Изменение параметра распределения на всех гене раторах, происходящее вследствие получения системой уравнивания ложного сигнала, влечет за собой измене
ние напряжения и как следствие |
появление |
противо |
|||
действующего сигнала от регулятора напряжения. |
|||||
Для анализа установившегося режима в этом случае |
|||||
необходимо совместное рассмотрение действия |
системы |
||||
регулирования |
напряжения |
и системы |
распределения. |
||
С этой целью объединим структурные |
схемы |
этих си |
|||
стем, рассмотренные ранее на рис. 5-1 |
и 5-3. |
|
|||
Полученная |
структурная |
схема |
(рис. 5-5,6) отли |
чается от схемы на рис. 5-3,в и рис. 9П ветвью отрица тельной обратной связи, отражающей влияние системы автоматического распределения.
Как и по схеме рис. 5-3,в, при отсутствии сигнала уравнивания режимная диаграмма изобразится (рис. 5-7) внешней и нагрузочной характеристиками ВХ и НХ, определяемыми обычным путем 3.
При появлении ложного задания R0 внешняя харак теристика должна исказиться.
1 Д л я с х е м ы с ц е н т р а л ь н ы м р а с п р е д е л и т е л е м а н а л и з и р а с ч е т п р о и з в о д я т с я а н а л о г и ч н о , н о 'а в а р и й н о е и з м е н е н и е р е ж и м а в э т о й с х е м е м е н е е о п а с н о , п о с к о л ь к у н е з а т р а г и в а е т , к а к в с х е м е у р а в н и в а н и я , в с е х г е н е р а т о р о в с т а н ц и и .
2 Н а и б о л е е я р к и м п р и м е р о м т а к о г о с л у ч а я п о я в л е н и я л о ж н о г о с и г н а л а м о ж е т я в и т ь с я к о р о т к о е з а м ы к а н и е м е ж д у в е р ш и н а м и з в е з д ы с х е м ы у р а в н и в а н и я .
3 В с о о т в е т с т в и и с и з л о ж е н н ы м в § 5 - 3 п о о с и а б с ц и с с р е ж и м н о й д и а г р а м м ы о т л о ж е н п а р а м е т р р а с п р е д е л е н и я R.
10
Примем заданное значение параметра распределения за условный нуль, т. е. введем новые значения коорди нат, в которых Ro= 0.
Тогда Ar=A(R—Rq)=AR и схема на рис. 5-5,6 мо жет быть заменена схемой рис. 5-5,в, где
,ков
k o0 |
k rk o6 + 1 |
в)
Р и с . 5 -5 . С х е м а с и с т е м ы г р у п п о в о г о у п р а в л е н и я в о з
бу ж д е н и е м .
ио —исполнительный орган системы ГУВ; И З —измерительный
орган системы уравнивания; Ц Р Н — центральный регулятор
напряжения; а — принципиальная схема; б |
—полная структур |
|
ная схема; в—структурная схема при R0 = |
0; |
/в>вг—С0‘ |
ставляющие тока возбуждения возбудителя, даваемые регуля тором напряжения и системой распределения реактивной нагрузки.
ПО
Произведение в знаменателе есть коэффициент усиле ния полной разомкнутой системы автоматического распре деления реактивной нагрузки по параметру R с учетом объекта:
k |
per г |
— k |
г |
k K |
|
|
об? |
||
в соответствии с чем |
|
|
|
|
об |
соб |
(5-31) |
||
|
|
|||
|
|
per r + 1- |
Коэффициент усиления системы регулирования по напряжению в этом слу чае
Рис. 5-6. Схема замещения для случая ложного сигнала d системе уравнивания.
R —э. дТс. в ветвях схемы уравнивания, пропорциональные 'действительным зна чениям параметра распределения; R0— э. д. с., соответствующая ложно задан ному значению параметра распределения; ИО—обмотка управления исполнитель
ного органа.
АР1.г„ = |
АА б |
*рсг г + 1 |
|
|
|
|
|
(5-32) |
и статизм |
внешней харак- |
|
теристики |
/ |
100 |
а в = |
—----. |
^рег а
С учетом (5-22) и (5-32)
изменение статизма за счет влияния системы рас пределения реактивных на грузок
ав — ав = 1 0 0
^рег г
Лрег п
Вводя по аналогии с системой регулирования на пряжения понятие статизма системы распределения af = Ю0£рег г, получим из предыдущего уравнения
|
|
|
(5-зз) |
с |
Таким |
образом, статизм внешней характеристики |
|
учетом |
системы распределения |
реактивной нагрузки |
|
В |
общем |
случае равен статизму |
внешней характеристи- |
Ш
ки, построенной без учета системы распределения, умно женному на коэффициент, зависящий от статизма систе мы распределения.
С этим статизмом через точку Ra характеристики ВХ на рис. 5-7 проведена характеристика ВХ'.
Точка режимной диаграммы, соответствующая уста новившемуся режиму и определяемая в нормальных
условиях пересечением характеристик НХ и ВХ, переме щается в место пересечения НХ и ВХ'.
Аналогично предыдущему (5-25)
А £/„ |
(5-34) |
|
*рег икн + |
ди .
(5-35)
к рег ик ч “ 5 ^
По нагрузочной характеристике Д#== ——. С учетом
этого
< е , ~ < т |
vper и |
(5-36) |
дR. |
|
крегикн ^
112
Но, как видно из рисунка,
= а д „ „ ( Ч ,+ ; г — )• |
|
\ |
№рег и J |
где ДRacx= Ry — # 0 — разница |
между величиной пара |
метра распределения в нормальном режиме и величиной
параметра распределения, |
|
соответствующей |
ложному |
|||
сигналу. Тогда с учетом (5-32) |
статическая |
ошибка по |
||||
параметру распределения |
|
|
|
|
|
|
ДЯ,„ = ДЯ,исх |
|
vper |
uku+ 1 |
(5-37) |
||
k |
h |
-1 l? |
|
|||
|
|
per и: n “ |
per Г + 1 |
|
||
установившееся знач енне параметра |
распределения |
|||||
л := /? .+ д /? ст= /? 0+ д /г и |
^ р е г t f i н " Ь 1 |
(5-38) |
||||
|
и ^ а |
"Ь ^грег г |
||||
|
|
^ р ег |
* |
|||
Полученные выражения |
|
(5-35)—(5-38) позволяют рас |
считать параметры установившегося режима системы ГУВ, зная величину ложного сигнала Ra, исходные ординаты
внешней и нагрузочной характеристик и их статизм |
или, |
||||||||||
что то же самое, |
коэффициенты усиления |
структурной |
|||||||||
схемы. |
|
установившуюся величину |
изменения на |
||||||||
Определим |
|||||||||||
пряжения и параметра |
распределения |
вследствие |
полу |
||||||||
чения ложного |
сигнала. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Из (5-37) изменение параметра распределения |
|
||||||||||
bR= AR |
|
— A R = A R |
— |
|
per r |
|
(5-39) |
||||
' |
'нсх |
|
' хст |
viicx |
k per u^a |
^per r |
|
||||
и изменение напряжения |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
k |
per |
k |
|
|
|
|
Xj = k*R = ARu |
|
rKн |
|
|
(5-40) |
|||||
|
|
|
^per r |
|
|||||||
|
|
|
|
|
^рег ы^н + |
|
|
Полученные выражения могут быть применены не только к статическим, но и к астатическим системам.
Действительно, учтя, что ^регв = ^ 0б и г ~ = krko5 и полагай интегрирующий орган входящим
8—2101 |
113 |
в объект регулирования, что соответствует k o6= oo, можно (5-40) переписать в виде
8С/ = А Яиск ^
k.
т. е. и в этом случае величина изменения напряжения определяется соотношением коэффициентов усиления ре гулятора напряжения и уравнивания.
Рассмотрим теперь случай, при котором ложный сигнал имеет максимальную величину—короткое замыка ние между вершинами схемы уравнивания1. В этих усло виях при распределении по реактивной мощности макси мальное рассогласование
Для статических центральных регуляторов |
легко |
мо |
жет быть настроено ов= 2 ,5°/0 и соответственно |
& и= |
40. |
1 За все время эксплуатации систем ГУВ таких повреждений ие наблюдалось, их следует считать маловероятными.
115
Значения ЬЦ и k |
для каждой данной нагрузочной |
|||||
характеристики связаны зависимостью (5-40). |
характери |
|||||
На рис. |
(5-8) и (5-9) |
приведены кривые, |
||||
зующие указанную |
зависимость. При |
этом /грег |
выра |
|||
жено через |
допустимую |
погрешность |
дА0П |
по |
фор |
|
муле (5-9), где принимается дст— дА0П и ?исх = |
1. |
|
Само собою разумеется, что аварийное изменение на пряжения увеличивается с ростом статизма нагрузочной характеристики. Однако, как видно из рисунков, рост этого изменения с увеличением /гн свыше 0,4 резко за
медляется, что объясняется возрастающим влиянием регулятора напряжения. Практически для ЯАоа — 14,5°/0,
т. е. для принятого выше 4perrnii = ^ аварийное изме нение напряжения в самом тяжелом случае не превышает 12—14°/о, что может считаться допустимым.
Для уменьшения в случае необходимости (например, при распределении по току или напряжению ротора) величин bU и bR в ветви схемы уравнивания полезно ввести постоянную э. д. с. смещения ес (рис. 5-10).
2. Ложный сигнал в системе регулирования напряжения
Наиболее вероятным случаем получения ложного сигнала системой регулирования напряжения является потеря сигнала, даваемого центральным устройством в статической схеме. Это повреждение может произой ти, например, вследствие обрыва цепей, связывающих центральный регулятор с генераторами, или потери пи тания центрального регулятора. Точка режимной диа граммы, соответствующая установившемуся послеаварийному режиму, определяется уравнениями (5-35) и (5-38).
Очевидно, что эта точка должна быть выбрана та ким образом, чтобы установившиеся значения U и R на ходились в пределах допустимого. Из этих соображений должна производиться настройка внешней характери стики станции при отключенном центральном регулято ре, т. е. выбираться UB и kveru (рис. 5-7) или начальная точка и статизм внешней характеристики.
Однако, как показано в приложении 8, внешняя и нагрузочная характеристики зависят от целого ряда
116